بررسی اثرات ضد تنش اکسایشی اسید ارگانیک و نانوذرات نقره پوشش داده شده بر زئولیت در کبد و روده جوجه های گوشتی

چکیده مبسوط مقدمه و هدف: تنش اکسایشی یکی از عوامل اصلی محدودکننده رشد است که به ‎دلیل تولید بیش از حد گونه های فعال اکسیژن رخ می دهد و می تواند به آسیب بافتی در اندام های حیاتی نظیر کبد و روده منجر شود. نانوذرات نقره، به ‎واسطه خواص ضدباکتریایی و آنتی اکسیدانی، به‎ عنوان یک راهکار نوین در بهبود سلامت و عملکرد حیوانات مطرح شده اند. سمیت نانونقره ارتباط نزدیکی با تبدیل زیستی آن در سیستم های بیولوژیکی دارد که شامل اکسیداسیون سطح نانوذرات، آزادسازی یون های نقره و برهم کنش با ماکرومولکول های بیولوژیکی می شود. استفاده از اسیدهای آلی به عنوان افزودنی های خوراکی در تغذیه طیور می تواند نیاز به آنتی بیوتیک ها را کاهش دهد. این اثرات عمدتا به‎دلیل ویژگی های ضدباکتریایی و بهبود عملکرد گوارشی این ترکیبات است. با کاهش رشد باکتری های بیماری زا و بهبود سلامت عمومی، استفاده از مکمل های اسید آلی می تواند جایگزین مناسبی برای آنتی بیوتیک ها در تغذیه طیور باشد. از طرفی، نانوذرات نقره پوشش داده شده بر زئولیت به‎دلیل ترکیب ویژگی های منحصربه فرد نانوذرات نقره و ساختار متخلخل زئولیت، پتانسیل بالایی در کاربردهای مختلف زیستی و محیطی دارند. این تحقیق با هدف بررسی اثر نانوذرات نقره پوشش داده شده بر زئولیت و اسید ارگانیک بر بیان ژن های سوپراکسید دیسموتاز، گلوتاتیون پراکسیداز و کاتالاز در کبد و روده جوجه های گوشتی انجام گرفت. مواد و روش‎ها: در مجموع ۴۵۰ جوجه کاب یک روزه به ۵ قطعه تقسیم و به ۶ تکرار با ۱۵ جوجه در هر کدام تقسیم شدند و به‎ مدت ۴۲ روز در شرایط پرورش یکسان در قالب طرح کاملا تصادفی نگهداری شدند. تیمارهای آزمایشی شامل: ۱) تیمار شاهد، ۲) تیمار شاهد مکمل شده با ۱ درصد زئولیت، ۳) تیمار شاهد مکمل شده با ۱ درصد زئولیت پوشش داده شده با ۰/۵ درصد نانونقره، ۴) تیمار شاهد مکمل شده با ۰/۱۵ درصد اسید ارگانیک و ۵) تیمار شاهد مکمل شده با ۱ درصد زئولیت پوشش داده شده با ۰/۵ درصد نانونقره و ۰/۱۵ درصد اسید ارگانیک بودند. برای دوره‎های آغازین (۲۱-۱ روزگی) و رشد (۴۲-۲۲ روزگی)، جیره‎های غذایی با استفاده از نرم‎افزار UFFDA تنظیم شدند و نیازهای تغذیه‎ای مطابق با توصیه راهنمای نگهداری سویه کاب ۵۰۰ تهیه شد. در روز ۴۲ دوره‎ی پرورش، ۳ تکرار بیولوژیک و ۳ تکرار تکنیکال به‎طور تصادفی انتخاب و نمونه برداری از بافت کبد و رود‎ه‎ی کوچک (دئودنوم) جهت بررسی بیان ژن های سوپراکسید دیسموتاز، گلوتاتیون پراکسیداز و کاتالاز انجام شد. آنالیز داده ها با استفاده از نرم افزار SAS در قالب طرح کاملا تصادفی و مقایسه میانگین ها توسط آزمون توکی-کرامر در سطح احتمال ۰/۰۵ انجام گرفت. یافته ها: به ‎طور کلی، داده‎ های این تحقیق در روز ۴۲ بیانگر اثر کاهشی تیمارهای آزمایشی به ویژه نانوذرات بر بیان نسبی ژن‎ های مورد آزمایش در بافت کبد بود. اثر تیمارهای آزمایشی بر بیان ژن SOD به صورت کاهشی بود و بین تیمارهای Z و OA با تیمار شاهد اختلاف معنی داری مشاهده نشد. همچنین، میزان بیان نسبی ژن GPX در کلیه تیمارهای آزمایشی کمتر از تیمار شاهد بود. تیمارهای OA و NSOA با تیمار شاهد اختلاف معنی داری نشان دادند. در بیان نسبی ژن CAT، تیمارهای NS و NSOA با تیمار شاهد اختلاف معنی دار نشان دادند (۰/۰۵>P ) و کمترین میزان بیان نسبی مربوط به تیمار NS بود. در بافت روده، در روز ۴۲ تیمار مکمل شده با ۱ درصد زئولیت پوشش داده شده با ۰/۵ درصد نانونقره موجب افزایش بیان نسبی ژن SOD و GPX شد و تیمار زئولیت و اسید ارگانیک دارای اثر کاهشی بر بیان هر سه ژن مورد مطالعه بود (۰/۰۵>P). سطح بیان نسبی ژن SOD در بافت روده نشان داد که کلیه تیمارهای آزمایشی با تیمار شاهد اختلافات معنی داری داشتند (۰/۰۵>P ). تیمارهای NSOA و NS بیانی بیشتر و تیمارهای Z و OA بیانی کمتر از تیمار شاهد داشتند و کمترین میزان بیان مربوط به تیمار Z بود. بیان نسبی ژن GPX در بافت رودهاختلافات معنی داری را بین تیمارهای NS، OA و Z با تیمار شاهد نشان داد (۰/۰۵>P ). تیمار NS بیانی بیشتر و تیمارهای OA و Z بیانی کمتر نسبت به تیمار شاهد نشان دادند. از لحاظ بیان نسبی ژن CAT، تیمارهای Z و OA با تیمار شاهد اختلاف معنی داری نشان دادند. تیمار Z از کمترین بیان نسبی ژن CAT در بین تمامی تیمارها برخوردار بود. اختلاف معنی داری بین تیمارهای NSOA و NS با تیمار شاهد مشاهده نشد. نتیجه ‎گیری کلی: بیشترین اثرگذاری در بیان ژن های SOD, GPX و CAT در تیمارهای حاوی نانوذرات نقره و زئولیت مشاهده شد که بیانگر نقش نانوذرات نقره در القای تنش اکسیداتیو بود. از طرف دیگر، تیمار اسید ارگانیک موجب کاهش بیان نسبی ژن های مذکور گردید که این امر می‎ تواند بیانگر اثر ضد تنش اکسایشی اسید ارگانیک باشد. از سوی دیگر، با افزایش دوره پرورش، ژن های دخیل در تنش اکسایشی بیشتر تحت تاثیر تیمارهای آزمایشی قرار گرفتند. اثر نانوذرات نقره بر ژن های سیستم اکسیداتیو به‎شدت وابسته به شرایط استفاده است. غلظت مناسب این نانوذرات می تواند به عنوان یک استراتژی موثر در تقویت سیستم آنتی اکسیدانی بدن عمل کند، اما استفاده نادرست از آن ممکن است اثرات نامطلوبی داشته باشد. برای کاربرد ایمن و موثر این ترکیبات، مطالعات بیشتری برای تعیین دوز بهینه و اثرات بلندمدت آن ها مورد نیاز هستند.

کلیدواژه ها:

CAT ، GPX ، Oxidative Stress ، Silver Nanoparticles ، SOD ، Zeolite ، نانو نقره ، تنش اکسایشی ، کاتالاز ، سوپراکسید دیسموتاز ، گلوتاتیون پراکسیداز